1、植物生理学实验思考题考试要求：1.口答部分，30 分，主要包括课后思考题、实验原理、实验结果。2.实验部分，50 分，主要是仪器的操作，有分光光度计、CO2 气体分析仪、电导仪、阿贝折射仪。实验到达 30 分以上才能及格。考试不会太难，但也希望大家能够好好复习。实验一、植物组织培养技术及烟草叶组织培养中形态发生和器官形成 烟草叶组织培养中的形态发生和器官形成1.植物组织培养的原理、培养基的种类、现象原理：（1）植物细胞具有全能性，即每个植物细胞包含着能产生完整植株的全部遗传基因。 （2）只要条件合适，包含着全部遗传基因的细胞都能分裂分化，产生完整的植株。培养基成分中生长素和细胞分裂素的比例决定
2、了根或芽的分化。培养基的种类及现象：（1）MS（不加激素） 无生长现象（2）MS+BA1mg/L+NAA2mg/L 生长出愈伤组织（3）MS+BA0.5mg/L+IAA0.1mg/L 长出不定芽2.外植体为什么不能切太小？ 不易成活3.植物组织组织中卫生么出现发霉？ 在操作过程中出现了污染。4.植物激素对愈伤组织形成及器官分化有何影响？生长素/细胞分裂素：（1）高 不定根（2）中 愈伤组织（3）低 不定芽5.在组织培养过程中应注意什么？ 灭菌 无菌操作实验二、叶绿体色素的提取、分离及其理化性质 色素含量的测定（分光光度计）1.实验原理及现象（1）色素提取 植物叶绿体色素一般由叶绿素 a、叶绿素
3、 b、胡萝卜素和叶黄素等组成。利用叶绿体色素不易溶于水而溶于有机溶剂的特性，可用 80%丙酮、95% 乙醇等有机溶剂提取。 （2）色素分离 可用纸层析来分离叶绿体色素，当溶剂不断地从纸上流过时，由于混合物中各成分在两相（即流动相和固定相）间具有不同的分配系数，所以她们的移动速度不同，因而使样品混合物分离。色素带分布:从上至下 橙黄色（胡萝卜素） 、鲜黄色（叶黄素）、蓝绿色（叶绿素 a） 、黄绿色（叶绿色 b） 。 （3）荧光现象 叶绿素分子吸收光量子。由基态上升到激发态，激发态不稳定，有回到基态的趋向，当由第一单线态回到基态时发射出的光称为荧光。 现象：在反射光下观察溶液颜色为红色。 （4）取
4、代反应 叶绿素中的镁离子可以 被氢离子所取代而形成褐色的去镁叶绿素。去镁叶绿素遇铜离子则成为铜代叶绿素，铜代叶绿素很稳定，在光下不易被破坏。现象：先出现黄褐色（形成去镁叶绿素） ，再出现亮绿色（铜离子代替镁离子） 。 （5）皂化反应 叶绿素是一种二羧酸叶绿酸与甲醇、叶绿醇形成的复杂酯，故可与碱起皂化反应而形成醇（甲醇和叶绿醇）和叶绿酸的盐，产生的盐能溶于水，可用此法将叶绿素与类胡萝卜素分开。现象：在上层苯中为黄色（类胡萝卜素层） ，下层稀醇液为绿色（叶绿色层） 。2.叶绿素 a、 b 在哪个波长的光下吸收？ a ：663nm b ：645nm 有最大吸收峰 类胡萝卜素最大吸收峰的波长为 470
5、nm。测叶绿素时为什么要选择红光区，分别在哪两个波长下？红光区最大吸收峰，可排除类胡萝卜素的干扰。663nm 和645nm 叶绿素 a、b 为什么不能在蓝光区测？类胡萝卜素在蓝光区也有吸收峰。3.影响叶绿素合成的因素和作用机理。 因素：（1）外界 光、温度、营养元素、水、氧气（2）内界 遗传因素 4.叶绿素研磨实验中加碳酸钙和石英砂的作用？碳酸钙：去除有机酸，保护色素 石英砂：是研磨更加充分。5.用不含水的有机溶剂如无水乙醇、无水丙酮等提取植物材料，特别是干材料的叶绿体色素往往效果不佳，原因何在？6.为什么提取叶绿素时干材料一定要用 80%丙酮，而新鲜的材料才可以用无水丙酮提取？7.叶黄素和叶
6、绿素如何分离？纸层析实验三 植物组织水势的测定（小液流法、折射仪法） 阿贝折射仪1.小液流法(又称比重法) 和折射仪法测植物组织水势的原理小液流法：利用植物组织与外界溶液接触时，组织水势与外界水势不同会发生吸水或失水现象，导致外液浓度发生改变。溶液浓度不同，比重不同。取浸过组织的蔗糖溶液一小滴（为便于观察加入少许甲烯蓝） ，放入未浸植物组织的原浓度溶液中，观察有色溶液的沉浮。若液滴上浮，表示浸过样品后的溶液浓度变小；液滴下沉，表示浸过样品后的溶液浓度变大；若液滴不动，表示浓度未变，该浓度水势即等于植物组织水势。折射仪法：将植物组织放入一系列不同浓度蔗糖溶液中，水分总是从水势高的一方流向水势低的
7、一方。若植物组织吸水，蔗糖浓度增加；若植物组织失水，蔗糖溶液浓度降低；若植物组织不吸水又不失水，蔗糖浓度不变。而蔗糖浓度的改变，其浓度的折光系数也会随之发生变化。此法利用折射仪测定其折光系数，与原蔗糖溶液折光系数比较，找出折光系数无变化的糖浓度，或者是相邻两种浓度平均数，最后折算为水势值。2.小液流法为何会出现沉降现象？同 1 中的小液流法的原理。3.小液流法中，给你六个蔗糖浓度依次增加的试管，六个试管现象如下：1 下沉2 上浮 3 下沉 4 上浮 5 下沉 6 上浮。问这些现象会不会出现？ 不会，上浮或下沉变化中，只有一个分界点。4.先进行小液流法测定，再进行折射仪法测定是否可以？不可以。为
8、什么折射仪法前后两次测定溶液的折光系数的温度必须一致？温度会改变溶液的折光系数。5.阿贝折射仪的原理 原理为折射定律，许多纯物质都具有一定的折射率，如果其中含有杂质则折射率将发生变化，出现偏差，杂质越多，偏差越大。因此通过折射率的测定，可以测定物质的浓度。 6.蔗糖溶液上为什么要塞软木塞？防水分进入，降低浓度；防蒸发。7.两种水势测定方法各有何优越性？测定材料为叶片时，用其小圆片与外液进行水分交换，有何缺点？实验四、植物溶液培养和缺素培养1.实验原理：用植物必需的狂之元素按一定比例配成溶液来培养植物，可使植物正常生长发育，如缺少某一必需元素，则会表现出特异缺素症；将所缺元素加入培养液中，缺素症
9、状又可逐渐消失。2.无土栽培时的各种缺素症状？影响幼叶，缺 Ca：顶芽，幼叶呈淡绿色。叶尖钩状，随后坏死。缺 Fe：黄化苗，影响叶绿素的形成。影响老叶，缺 N：植株矮小，老叶、茎发红，叶片发黄，呈淡绿色。缺 P：茎发红，叶片比正常的叶片更绿，呈深绿色，含有花青素。缺 K：易倒伏，老叶呈折断状，叶片边缘呈焦枯状。缺 Mg：出现坏死斑点，叶脉间失绿，条状叶。3.为什么说无土培养是研究矿质营养的重要方法？4.比较溶液培养和砂基培养的优缺点。5.进行溶液培养或砂基培养有时会失败，主要原因何在？实验五、植物光合与呼吸速率的测定（红外 CO2 气体分析仪法） 红外线 CO2气体分析仪1.开放系统（开放式）
10、与闭路系统（封闭式）开放系统：以空气通过叶室前后的 CO2 浓度差计算 CO2 通化速率。封闭式则是把叶片放在封闭系统内，根据气体体积和 CO2 含量下降速率来计算通化量。2.红外线 CO2 分析仪的原理，举例应用。原理：CO2、H2O 具有中段的红外吸收带，红外线被这些分子吸收时，红外光能减少，降低的多少与 CO2 浓度有关，并服从朗伯比尔定律。例子， CO2 吸收速率、光合速率、呼吸速率、光呼吸速率、CO2-光和曲线等。3.测光合速率时要测光强吗？要，不同光强下的光合速率不同。实验六、硝酸还原酶（NR）的测定 分光光度计1.实验原理：植物吸收的 NO3-，首先通过硝酸还原酶的催化，被还原成
11、 NO2-。产生的 NO2-可以从组织内渗到外界溶液中，测定反应液中亚硝酸含量，可计算出硝酸还原酶活性的大小。NO2-的测定用磺胺显色法测定。在酸性条件下NO2-与对氨基苯磺酸（或磺胺）发生重氮反应，生成的重氮化合物又与盐酸萘乙二酸（或 -萘胺）生成红色偶氮化合物，可在 520nm 下比色测定。偶氮化合物越多，NR 活性越大。2.NR 活性测定时取材前为什么要进行一段时间光合作用？目的：生成 NADH,作为还原力，再生成 NO2-。测定酶促反应时为什么要在暗处保温？NO3-在光下进一步产生 NH3，防止氧循环反应的发生。3.NR 活性测定时加入磺胺、盐酸萘乙二酸和 KNO3 的作用各是什么？磺
12、胺：显色反应中，发生重氮反应，生成重氮化合物。盐酸萘乙二酸：重氮化合物进一步生成红色偶氮化合物。KN03：提供 NO3-.实验七、TTC 法测定根系活力 分光光度计1.实验原理：氯化苯基四氮唑（TTC）是一种氧化还原色素，溶于水中为无色溶液，但还原后生成红色不溶于水的 TTF.植物根系中脱氢酶可引起 TTC 还原，此反应可因加入琥珀酸、延胡索酸苹果酸等得到加强；而被丙二酸、碘乙酸所严重抑制。在幼根中，脱氢酶活性的强弱与根系活性成正比。所以可由脱氢酶活性代表根系活力。脱氢酶活性越强，根系活性越强。2.反应中加入硫酸、琥珀酸或延胡索酸、苹果酸各起什么作用？3.取材时为什么要取靠近根尖的部分？富含脱
13、氢酶,使 TTC 还原为 TTF.4.TTC 中硫酸的作用？终止酶反应。实验八、电导法测定植物细胞膜透性 电导仪1.实验原理：植物组织在受到各种不利的环境条件（如干旱、低温、盐渍和大气污染呢）危害时，细胞膜的结构和功能首先受到伤害，细胞膜透性增大。若将受伤害的组织浸入去离子水中，其外渗液中电解质的含量比正常组织外渗液中含量增加。组织受伤害越严重，电解质含量增加越多。用电导仪测定外渗液电导值的变化，可反映出质膜受伤害的程度，电导率越大，植物受到的伤害程度越大，也可以反映植物组织抗逆性的强弱。2.电导法测膜透性的原理？同实验原理。实验中为什么要抽真空？以抽出细胞间隙空气，使内溶物流出。3.电导值与
14、抗性的关系。呈反比。抗逆性强的植物材料外渗液中的电导率高还是低，为什么？低，抗逆性强的植物在受到伤害时，细胞膜的透性变化小，内溶物流出的少，外渗液中的溶质少，电导率低。实验九、丙二醛含量的测定 分光光度计1.实验原理：，植物器官衰老或在逆境下遭受伤害时发生膜脂过氧化作用，丙二醛（MDA）是膜脂过氧化的最终分解产物，其含量可以反映植物遭受逆境伤害的程度。MDA 在酸性和高温条件下，可以与硫代巴比妥酸（TBA）反应生成红棕色的三甲川，其最大吸收波长在 532nm。朗伯比尔定律。2.影响 MDA 含量测定结果的因素。可溶性的糖、温度等因素实验十、植物组织中超氧化物歧化酶活性的测定 分光光度计1.实验
15、原理：超氧化物歧化酶抑制氮蓝四唑（NBT）在光下的还原作用来确定酶活性的大小。在有可被氧化物质存在下，核黄素可被光还原，被还原的核黄素在有氧条件下极易再氧化而产生超氧阴离子自由基，其可将氮蓝四唑还原为蓝色的化合物，蓝色化合物在 560nm 处有最大吸收峰，而 SOD 可清除超氧阴离子自由基从而抑制蓝色化合物的形成。光还原反应后，反应液蓝色愈深说明酶活性愈低，反之酶活性越高。2.SOD 酶的实验为什么要设置光照和黑暗的对照实验？实验需要在光下进行，在黑暗条件下的实验为参照组。3.SOD 酶的活性与实验结果的颜色深浅有何关系？反比。4.SOD 研磨为何要加入冷的磷酸缓冲液？降温，保持酶的活性。5.核黄素为什么要现配现用？在有可被氧化物质存在下，核黄素可被光还原。6.影响本实验准确性的主要因素有哪些？应如何克服？实验十一、植物体内多酚氧化酶活性的测定 分光光度计实验原理：多酚氧化酶（PPO）是一种含铜的氧化酶，在有氧的条件下，能使一元酚和二元酚氧化产生醌。PPO 反应速率在 3min 内呈直线上升，其后反应速度减慢。因为研究该酶活性时，用分光光度法测 3min 内于 410nm 波长下测其吸光度。即可计算出多酚氧化酶的活力和比活性。1.用比色测定某物质含量的条件：有颜色；有吸收峰。2.用分光光度计做的实验有哪些？3.各种仪器的单位的含义（用中文说）
